本发明专利技术涉及照明装置和投影仪，其目的在于实现投影仪用照明装置的小型化和高效化。照明装置(1)的合成光学元件(2)反射从两个方向输入的两个光源(LS1、LS2)的光线(F1、F2)中的一方，并透射另一方，使转换到同一个方向的反射光和透射光入射光均化元件(3)；合成光学元件(2)由具有四个面的棱镜构成，四个面之中的一个面(2A)是生成反射光的反射面，相互对置的两个面(2B、2C)是生成透射光的透射面；入射合成光学元件(2)的反射面(2A)和透射面(2B)的光线(F1、F2)在合成光学元件(2)上互不重叠；合成光学元件(2)与光均化元件(3)分开。学元件(2)与光均化元件(3)分开。学元件(2)与光均化元件(3)分开。
【技术实现步骤摘要】
照明装置以及投影仪
[0001]本专利技术涉及照明装置和投影仪。
技术介绍
[0002]现有的投影仪用照明装置中有一种通过合成两个光源的输出来提供小型而高亮度的照明装置。
[0003]JP特开2000
‑
075407号公报(专利文献1)公开了以实现小型高亮度光源为目的，将棒形积分器的端面形成为特殊形状来合成两个光源的光的技术方案。
[0004]JP特许6283932号公报(专利文献2)公开了以棒形积分器为中心，与棒形积分器的入射方向正交的方向的两侧相对设置两个光源的方案。
[0005]在专利文献1等的以往方案中，由于是在棒形积分器上设置直接入射面的方式，因此存在无法使用廉价的光隧道而造成成本上升的问题。另外，由于该方式利用全反射，因此对光线的入射角度有限制，从而光源的设置也受到制约。再者，由于来自光源的光线存在发散角度，因此在现实的光源设置中不能进行全反射的光线成为损失，因而还存在效率降低的问题。
[0006]而在专利文献2等的以往方案中，由于光源左右对称设置，因而产生大型化及配置上的弊端，存在作为发热部的投影透镜镜筒与光源位置接近的问题。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于实现投影仪用照明装置的小型化和高效化。
[0008]为了解决上述课题，本专利技术的照明装置具备：两个光源；合成光学元件，用于合成所述两个光源输出的两条光线；以及光均化元件，所述合成光学元件反射从两个方向输入的所述两条光线中一方的光线，并透射另一方的光线，使转换到同一个方向的反射光和透射光入射所述光均化元件进行合成，所述合成光学元件由具有四个面以上的多个面的棱镜构成，所述多个面之中，一个面是生成所述反射光的反射面，相互对置的两个面是生成所述透射光的透射面，所述合成光学元件与所述光均化元件分开构成，入射所述合成光学元件的所述反射面和所述透射面的所述光线在所述合成光学元件上互不重叠。
[0009]本专利技术的效果在于能够实现投影仪用照明装置的小型化及高效化。
附图说明
[0010]图1是实施方式涉及的照明装置的示意图。
[0011]图2是具有两个不同构成的光源的照明装置的第一示例的示意图。
[0012]图3是具有两个不同构成的光源的照明装置的第二示例的示意图。
[0013]图4是采用了实施方式所涉及的照明装置的投影仪的示意图。
[0014]图5是投影仪设置的变形例的示意图。
[0015]图6是照明装置的第一变形例的示意图。
[0016]图7是图6所示的照明装置中光均化元件和色轮的设置的示意图。
[0017]图8是照明装置的第二变形例的示意图。
[0018]图9是照明装置的第三变形例的示意图。
[0019]图10是照明装置的第三变形例的示意图。
[0020]图11是第三变形例的光均化元件的入口的聚光点的示意图。
[0021]图12是第三变形例中合成光学元件及光均化元件与两个光源的平面之间关系的图。
具体实施方式
[0022]以下参考附图说明实施方式。为了便于理解，附图中对于同一个构成要素尽可能赋予相同的符号，并省略重复的说明。
[0023]在以下的说明中，X方向与Y方向互相垂直。X方向和Y方向是典型的水平方向。X方向是光线入射光均化元件3的入射方向以及光线L从光均化元件3射出的射出方向。Y方向是光源LS 1输出的光线F1的光轴方向。
[0024]图1是实施方式涉及的一例照明装置1的示意图。照明装置1内置于投影仪50(参见图4)，是作为投影仪50的光源而使用的元件。本实施方式的投影仪是一种显示装置，用于将图像和影像投射到大型屏幕等上进行显示，利用DLP和液晶放大投影图像。有时也用其它名称，比如投影设备，称呼投影仪。
[0025]照明装置1具备两个光源LS1、LS2、合成光学元件2以及光均化元件3。
[0026]两个光源LS 1、LS2输出光线(荧光F1、F2)，但两个光源LS 1、LS2输出的光线F1、F2的光轴方向不同。在图1的示例中，光源LS1、LS2被设置为各自的光轴正交，而且，各自输出的光线F1、F2输入到共同的合成光学元件2。
[0027]光源LS1具有发光元件11、光学元件12、13、14、16、18、反射型光学元件15和波长转换元件17。
[0028]发光元件11是LD(Laser Diode)或LED(Light Emitt ing Diode)等产生蓝色光的光源。图1中例示了并排设置三个发光元件11的构成，但也可以单一的发光元件，发光元件也可以构成为一维或二维的阵列。
[0029]光学元件12用于校准由发光元件11产生的光，与发光元件11一体或单独形成。反射型光学元件15是单纯的反射镜，既可以是具有二向色镜那样的光波长特性的元件，也可以是DOE(Diffractive Optical Element)那样的折射光学元件。
[0030]光学元件12、光学元件13、光学元件14、反射型光学元件15沿着发光元件11输出的光的光轴方向(图1的例子中为X正方向)按该顺序串联配置。光学元件16设置在反射型光学元件15的反射方向一方(图1的例子中为Y负方向一方)。波长转换元件17被配置在光学元件16的Y负方向一方。
[0031]光学元件13、14、反射型光学元件15以及光学元件16构成聚光光学系统，在波长转换元件17上形成光点。
[0032]波长转换元件17用荧光体将会聚于光点的蓝色光转换为黄色或黄绿色的荧光，向Y正方向一方放出。因此，发光元件11是用于输出被输入波长转换元件17的激励光的激励光源。光源LS1输出经过波长转换元件17波长受到转换的荧光F1。
[0033]光学元件18设置在光学元件16的Y正方向一方，由此，波长转换元件17、光学元件16、光学元件18沿着波长转换元件17放出的荧光的光轴方向(在图1的例子中为Y正方向)按此顺序串联设置。通过该构成，从波长转换元件17射出的荧光F1通过由光学元件16和光学元件18构成的中继透镜系统被导向合成光学元件2。
[0034]在图1的例子中，光源LS2的结构与光源LS1相同，因此省略其说明。LS2也将发光元件11发出的蓝色光通过波长转换元件17转换为黄色或黄绿色的荧光F2，并输出到合成光学元件2。
[0035]这样，图1所示的两个光源LS1、LS2具有激励光源(发光元件11)和波长转换元件17。由此，可以实现高亮度的照明装置1。
[0036]合成光学元件2用于合成两个光源LS1、LS2的光F1、F2。在本实施方式中合成光学元件2是具有四个面以上多面棱镜。棱镜的多个面之中，一个面为反射面2A，彼此相对的两个面为透射面2B、2C。
[0037]合成光学元件2反射来自光源LS 1的光F1，同时让来自光源LS2的光F2透射合成，并将其导向光均化元件3，从而实现对两个光源LS1、LS2的光F1、F2进行合成的照明装置。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种照明装置，其特征在于，具备两个光源；合成光学元件，用于合成所述两个光源输出的两条光线；以及光均化元件，所述合成光学元件反射从两个方向输入的所述两条光线中一方的光线，并透射另一方的光线，使转换到同一个方向的反射光和透射光入射所述光均化元件进行合成，所述合成光学元件由具有四个面以上的多个面的棱镜构成，所述多个面之中，一个面是生成所述反射光的反射面，相互对置的两个面是生成所述透射光的透射面，所述合成光学元件与所述光均化元件分开构成，入射所述合成光学元件的所述反射面和所述透射面的所述光线在所述合成光学元件上互不重叠。2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述光均化元件由棒形积分器构成。3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述光均化元件由光隧道构成。4.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述两个光源中一方的光源被设置在其光轴与所述光均化元件的入射方向成90度的位置，所述两个光源的光轴形成的角度为90度。5.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述两个光源中至少一方的光源具备激励光源和波长转换元件。6.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述两个光源中至少一方的光源具备多个光学元件。7.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，由所述合成光学元件合成的所述两种光线的光谱不同。8.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述棱镜的入射面和射出面中至少一方为扩散面。9.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，在所述合成光学元件和所述光均化元件之间设置色轮。10.根据权利要求9所述的照明装置，其特征在于，以所述两个光源输出的两条光线的光轴方向分别为第一方向和第二方向，通过所述光均化元件的光线的光轴方向为第三方向，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向在同一个平面上，当确定在与所述第三方向正交的正交面上沿着与所述平面的交线的水平轴和与该水平轴正交且沿着所述正交面的垂直轴，该水...
【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木崇，高野洋平，藤田和弘，中村果澄，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：
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